AVR，51單片機(jī)IO結(jié)構(gòu)

AVR的真正雙向IO結(jié)構(gòu)就復(fù)雜多了，單是控制端口的寄存器也有4個(gè) PORTx.DDRx,PINx,SFIOR(PUD位)，不過(guò)功能也強(qiáng)勁多了

作為通用數(shù)字I/O 使用時(shí)，所有AVR I/O 端口都具有真正的讀- 修改- 寫(xiě)功能。

這意味著用SBI 或CBI 指令改變某些管腳的方向( 或者是端口電平、禁止/ 使能上拉電阻) 時(shí)不會(huì)無(wú)意地改變其他管腳的方向( 或者是端口電平、禁止/ 使能上拉電阻)。

輸出緩沖器具有對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)能力，可以輸出或吸收大電流，直接驅(qū)動(dòng)LED。

所有的端口引腳都具有與電壓無(wú)關(guān)的上拉電阻。

并有保護(hù)二極管與VCC 和地相連。

* (很多數(shù)字器件都有保護(hù)二極管，在低功耗應(yīng)用時(shí)要考慮保護(hù)二極管的電流倒灌的影響)

每個(gè)端口都有三個(gè)I/O 存儲(chǔ)器地址:

數(shù)據(jù)寄存器 – PORTx

數(shù)據(jù)方向寄存器 – DDRx

端口輸入引腳 – PINx。

數(shù)據(jù)寄存器PORTx和數(shù)據(jù)方向寄存器DDRx為讀/ 寫(xiě)寄存器，而端口輸入引腳PINx為只讀寄存器。

但是需要特別注意的是，對(duì)PINx 寄存器某一位寫(xiě)入邏輯"1“ 將造成數(shù)據(jù)寄存器相應(yīng)位的數(shù)據(jù)發(fā)生"0“ 與“1“ 的交替變化。

當(dāng)寄存器MCUCR 的上拉禁止位PUD置位時(shí)所有端口引腳的上拉電阻都被禁止。

在( 高阻態(tài)) 三態(tài)({DDxn, PORTxn} = 0b00) 輸出高電平({DDxn, PORTxn} = 0b11) 兩種狀態(tài)之間進(jìn)行切換時(shí)，

上拉電阻使能({DDxn, PORTxn} = 0b01) 或輸出低電平({DDxn,PORTxn} = 0b10) 這兩種模式必然會(huì)有一個(gè)發(fā)生。

通常，上拉電阻使能是完全可以接受的，因?yàn)楦咦璀h(huán)境不在意是強(qiáng)高電平輸出還是上拉輸出。

如果使用情況不是這樣子，可以通過(guò)置位SFIOR 寄存器的PUD 來(lái)禁止所有端口的上拉電阻。

在上拉輸入和輸出低電平之間切換也有同樣的問(wèn)題。

用戶必須選擇高阻態(tài)({DDxn,PORTxn} = 0b00) 或輸出高電平({DDxn, PORTxn} = 0b10) 作為中間步驟。

不論如何配置DDxn，都可以通過(guò)讀取PINxn 寄存器來(lái)獲得引腳電平

PINxn寄存器的各個(gè)位與其前面的鎖存器組成了一個(gè)同步器。

這樣就可以避免在內(nèi)部時(shí)鐘狀態(tài)發(fā)生改變的短時(shí)間范圍內(nèi)由于引腳電平變化而造成的信號(hào)不穩(wěn)定。

其缺點(diǎn)是引入了延遲。